Restoration of ancient bronze bells: Part II: welding Translated title: Restauración de campanas de bronce antiguas: Parte II: soldadura

Abstract

There is a big number of church bells from 16th to 19th centuries in the highlands of Northern Chile, which are damaged by use during centuries and by falls due to earthquakes that affect the region. Some of them are cracked or have lost some of their parts. The aim of this work was to use an efficient welding method to repair the pieces lacking some of their parts, leaving a minimum trace of repair and extending their useful life. Restoration of a bell with smelting defects, lacking some parts, is described. The first method employed was an alloy similar to that of the piece under study, which eliminated the issue of material incompatibility between the filler and the bell. In order to do this, X-ray fluorescence was used to analyze a part of the repair zone. With data obtained from analysis, smelted bars were used for welding and plates of equivalent geometry were used to replace the missing parts. The second method used was commercial silver-tin alloy welding with flux coating. In both cases, results indicated a good joint, however, in the second case cost is higher and the color results make restoration evident. Both of the alloy restorations remained in a phase, which is ductile and has no aging problems. Ultrasonography and penetrant liquids detected no cracks. A significant number of valuable colonial bells, now damaged and out of service, restoration is justified. They must be preserved, since they are a valuable part of the nation's cultural heritage.

Translated abstract

Una gran cantidad de campanas de los siglos XVI al XIX de iglesias del Altiplano chileno se encuentran dañadas por el uso durante siglos y caídas por los sismos que afectan la región. Algunas presentan grietas, a otras les faltan pedazos. El objetivo fue emplear un método eficiente de soldadura para restaurar aquellas piezas con trozos faltantes, dejando un mínimo rastro de la restauración y permitiendo una larga vida útil. Se muestra la reparación de una copia con defectos de fundición de una campana a la que faltaban trozos. En un primer método se empleó una aleación similar a la pieza, eliminando el problema de incompatibilidad de materiales entre el aportado para soldar y la campana. Se analizó por fluorescencia de rayos X una muestra de la zona a reparar, con estos datos se fundieron barras para emplear como soldadura y placas de equivalente geometría para completar las partes faltantes. El segundo método empleado fue de soldadura aleación plata-estaño, con revestimiento fundente. En ambos casos los resultados indicaron buena unión, sin embargo en el segundo, el costo fue más elevado y el color diferente acusa la restauración. En ambas restauraciones la aleación permaneció en fase a, que es dúctil y no presenta problemas de envejecimiento. Exámenes de ultrasonidos y líquidos penetrantes no detectaron grietas. Se justifican estos trabajos por la gran cantidad de valiosas campanas del período colonial que se encuentran dañadas y fuera de servicio. Necesitan ser conservadas, porque encierran una riqueza que es patrimonio cultural de la nación.